- Necesitatea și procedura de calcul
- Tabele pentru selectarea unui conductor adecvat
- Concluzii și video util pe această temă
Ajutați dezvoltarea site -ului, împărtășind articolul cu prietenii!
Firele sunt utilizate pe scară largă în domeniul rețelelor electrice de diverse scopuri. La prima vedere, transportul energiei prin cabluri-conductoare pare simplu și simplu.
Cu toate acestea, pentru a asigura funcționarea în siguranță a cablajelor electrice, este necesar să se țină seama de o serie de nuanțe importante în proiectarea și construcția rețelelor electrice. Una dintre aceste detalii este capacitatea de a calcula corect secțiunea transversală a firului prin diametru, deoarece limita curentului admis prin intermediul unui conductor depinde de precizia de determinare.
Cum se determină secțiunea sau diametrul, există o diferență între acești parametri? Vom încerca să înțelegem articolul. În plus, am pregătit tabele de sinteză care vă vor ajuta să alegeți un conductor în funcție de condițiile de instalare a rețelei electrice, materialul de fabricație a miezului de cablu și caracteristicile de putere ale unităților conectate.
Necesitatea și procedura de calcul
Curentul electric este alimentat de o varietate de echipamente cu capacități diferite. Și gama de putere este foarte extinsă.
Fiecare aparat electric luat separat este o sarcină, în funcție de mărimea căreia este necesară o alimentare de curent cu o anumită forță.
Prin "implicit" sau ignoranța obișnuită a elementelor fundamentale, conductorii electricieni sunt ușor de conectat, ignorând toate cerințele existente pentru diametre și secțiuni. O altă întrebare este ce poate fi obținut din astfel de practici în timpul operației.
Cantitatea necesară de curent sub sarcina dorită poate fi trecută prin fire de diferite diametre (secțiune transversală).
Dar în condiții de secțiune transversală insuficientă pentru trecerea unei anumite cantități de curent, se produce efectul unei rezistențe crescute. Ca urmare, se înregistrează încălzirea firelor (cablurilor).
Dacă ignorați acest fenomen și continuați să treceți curentul, există un pericol real de încălzire până în momentul incendiului. Această situație amenință o urgență serioasă. De aceea, trebuie să se acorde o atenție deosebită calculelor și selecției circuitelor de transfer de curent la sarcină.
Consecințele calculelor inexacte ale conductorilor electrici în secțiunea transversală (diametrul) pot fi însoțite de fenomene care variază de la o ușoară deformare a materialului izolator până la un incendiu real și un incendiu major.
Calculul corect, selecția competentă a cablurilor și firelor are un efect pozitiv asupra funcționării echipamentului care acționează ca o sarcină.
Astfel, pe lângă factorul de siguranță, calculul secțiunii transversale a unui cablu electric pe diametru sau invers este o acțiune obligatorie din punctul de vedere al asigurării funcționării eficiente a mașinilor electrice.
Determinarea diametrului miezului conductorului
De fapt, puteți efectua această operație cu o simplă măsurare liniară. Pentru măsurători exacte, se recomandă utilizarea unui instrument punct, de exemplu, un etrier, sau chiar mai bine - un micrometru.
Rezultatul, relativ scăzut în precizie, dar destul de acceptabil pentru multe aplicații prin sârmă, oferă măsurarea diametrului cu o riglă convențională.
Măsurarea și determinarea diametrului miezului cu un instrument punctat, care este un etrier. Această metodă de măsurare liniară oferă un rezultat suficient de precis pentru calculul ulterior al secțiunii conductorului
Desigur, măsurătorile ar trebui să se efectueze în condiția unui conductor gol, adică este înlăturat un strat izolator.
Apropo, un strat izolator, de exemplu, sârmă de cupru, este, de asemenea, considerat a fi un strat subțire de lac pulverizat, care trebuie, de asemenea, să fie îndepărtat atunci când este necesar un calcul foarte precis.
Există o metodă "de uz casnic" de măsurare a diametrului, potrivită în acele cazuri când nu există instrumente de măsurare a punctului la îndemână. Pentru a aplica metoda, veți avea nevoie de o șurubelniță electrică și de un conducător școlar.
Conductorul de sub măsurare este preizolat de izolație, după care bobina este înfășurată strâns pe bobina de pe tija de șurubelniță. În mod obișnuit, o duzină de răsturnări - un număr convenabil de calcule matematice.
Măsurarea diametrului liniar este o altă modalitate obișnuită de a determina parametrul unui conductor pentru calcularea puterii (debitului). Se aplică cu ajutorul unei rigle convenționale și a oricărei baze unde este permisă înfășurarea conductorului (+)
Apoi, bobina înfășurată pe bara de șurubelniță este măsurată cu o riglă de la prima la ultima rotire. Valoarea rezultată pe riglă trebuie împărțită la numărul de spire (în acest caz, 6). Rezultatul acestui simplu calcul va fi diametrul conductorului conductor.
Calcularea secțiunii transversale a conductorului electric
Pentru a determina valoarea secțiunii conductorului conductorului, va trebui să utilizați formularea matematică.
De fapt, secțiunea miezului conductorului este zona secțiunii transversale - adică zona cercului. Diametrul căruia este determinat prin metoda descrisă mai sus.
Secțiunea transversală a venei este de fapt aria cercului. În consecință, calculul acestui segment de matematică geometrică este permis să se realizeze prin intermediul formulei tradiționale, cu condiția ca diametrul sau raza să fie cunoscute
Pe baza valorii diametrului, este ușor să obțineți valoarea razei împărțind diametrul la jumătate.
De fapt, va fi necesar să se adauge constantă "π" (3.14) la datele obținute, după care puteți calcula valoarea secțiunii transversale folosind una din formule:
S = π * R2 sau S = π / 4 * D2,
în cazul în care:
- D este diametrul;
- R este raza;
- S este secțiunea transversală;
- π este o constantă corespunzătoare lui 3.14.
Aceste formule clasice sunt folosite pentru a determina sectiunea transversala a conductorilor torsadate. Strategia de calcul rămâne aproape neschimbată, cu excepția unor detalii.
În mod deosebit, se calculează inițial secțiunea transversală a unui singur miez al fasciculului, după care rezultatul este înmulțit cu numărul total de miezuri.
Calculați secțiunea transversală a unui conductor multicore este permisă folosind aceeași metodă matematică care se aplică unui singur fir, dar ia în considerare, de asemenea, numărul de vene existente ca multiplicator
De ce ar trebui ca o definiție a secțiunii transversale să fie un factor important? Punctul evident, legat direct de legea Joule-Lenz, se datorează faptului că parametrul secțiunii transversale a conductorului definește limita curentului admis care curge prin acest conductor.
Determinarea diametrului secțiunii transversale
Prin calcul matematic, este permisă determinarea diametrului miezului conductorului atunci când parametrul secțiunii este cunoscut.
Aceasta, desigur, nu este cea mai practică opțiune, având în vedere disponibilitatea unor metode mai simple pentru determinarea diametrului, dar utilizarea acestei opțiuni nu este exclusă.
Măsurarea diametrului cu o mare precizie cu ajutorul unui instrument de instalare - un micrometru, oferă aproape același rezultat atunci când calculele sunt efectuate utilizând formula
Pentru a efectua calculul, veți avea de fapt nevoie de aceleași informații numerice care au fost utilizate la calcularea secțiunii utilizând o formulă matematică.
Aceasta este constanta "π" și valoarea zonei unui cerc (secțiune transversală).
Folosind aceste valori ale formulei de mai jos, obținem valoarea diametrului:
D = √4S / π,
în cazul în care:
- D este diametrul;
- S este secțiunea transversală;
- π este o constantă corespunzătoare lui 3.14.
Utilizarea acestei formule poate fi relevantă atunci când parametrul secțiunii este cunoscut și nu există instrumente potrivite pentru măsurarea diametrului la îndemână.
Parametrul secțiunii este permis de a primi, de exemplu, din documentația privind conductorul sau din tabelul pentru calcule, unde sunt prezentate cele mai utilizate variante clasice.
Tabele pentru selectarea unui conductor adecvat
O opțiune convenabilă și practică pentru selectarea firului (cablului) dorit este utilizarea unor mese speciale, în care diametrele și secțiunile transversale sunt indicate în raport cu puterile și / sau curenții realizați.
Prezența unei astfel de mese la îndemână este un mod simplu și simplu de determinare rapidă a conductorului pentru instalația electrică dorită.
Determinarea valorilor dorite prin intermediul unei mese clasice este una dintre cele mai convenabile metode de selectare a conductorului necesar în timpul lucrărilor de instalare.
Dat fiind faptul că conductorii tradiționali ai instalației electrice sunt produse cu conductori de cupru sau aluminiu, există mese pentru ambele tipuri de metale.
De asemenea, datele din tabele prezintă adesea valori pentru 220 volți și 380 de volți. În plus, sunt luate în considerare valorile condițiilor de instalare - cabluri închise sau deschise.
De fapt, se pare că pe o singură coală de hârtie sau pe o imagine încărcată într-un smartphone există o informație tehnică voluminoasă care vă permite să efectuați fără calculele matematice (liniare) menționate mai sus.
Mai mult decât atât, mulți producători de cabluri, în scopul de a simplifica alegerea conductorului dorit pentru cumpărător, de exemplu, pentru instalarea soclurilor, oferă un tabel în care sunt introduse toate valorile necesare.
Va fi necesar doar să determinați ce sarcină este planificată pentru un anumit punct electric și cum va fi efectuată instalarea și, pe baza acestor informații, selectați firul corect cu conductori de cupru sau aluminiu.
Exemple de astfel de opțiuni pentru calcularea diametrului conductorului pe secțiune sunt prezentate în tabel, unde sunt luate în considerare opțiunile pentru conductorii de cupru și aluminiu, precum și modalitățile de așezare a cablajului - tip deschis sau ascuns. Din primul tabel puteți stabili indicatorul secțiunii transversale pentru curent și curent.
Tabelul de corespondență al diametrului conductorilor de cupru și aluminiu în funcție de condițiile de instalare
| Puterea W | Curent, A | Conductor conductor de cupru | Conductor conductor de aluminiu | ||||||
| Tip deschis | Tip închis | Tip deschis | Tip închis | ||||||
| S, mm2 | D, mm | S, mm2 | D, mm | S, mm2 | D, mm | S, mm2 | D, mm | ||
| 100 | 0, 43 | 0, 09 | 0, 33 | 0, 11 | 0, 37 | 0, 12 | 0, 40 | 0, 14 | 0, 43 |
| 200 | 0, 87 | 0, 17 | 0.47 | 0, 22 | 0.53 | 0, 25 | 0, 56 | 0, 29 | 0, 61 |
| 300 | 1, 30 | 0, 26 | 0, 58 | 0, 33 | 0.64 | 0, 37 | 0.69 | 0, 43 | 0, 74 |
| 400 | 1, 74 | 0, 35 | 0.67 | 0, 43 | 0, 74 | 0, 50 | 0, 80 | 0, 58 | 0, 86 |
| 500 | 2.17 | 0, 43 | 0, 74 | 0, 54 | 0, 83 | 0.62 | 0, 89 | 0, 72 | 0.96 |
| 750 | 3.26 | 0, 65 | 0, 91 | 0, 82 | 1.02 | 0, 93 | 1.09 | 1.09 | 1.18 |
| 1000 | 4, 35 | 0, 87 | 1, 05 | 1.09 | 1.18 | 1.24 | 1.26 | 1, 45 | 1.36 |
| 1500 | 6.52 | 1, 30 | 1, 29 | 1, 63 | 1, 44 | 1, 86 | 1, 54 | 2.17 | 1.66 |
| 2000 | 8, 70 | 1, 74 | 1, 49 | 2.17 | 1.66 | 2, 48 | 1, 78 | 2, 90 | 1, 92 |
| 2500 | 10.87 | 2.17 | 1.66 | 2, 72 | 1, 86 | 3.11 | 1, 99 | 3, 62 | 2.15 |
| 3000 | 13.04 | 2, 61 | 1, 82 | 3.26 | 2, 04 | 3, 73 | 2.18 | 4, 35 | 2, 35 |
| 3500 | 15.22 | 3, 04 | 1, 97 | 3, 80 | 2.20 | 4, 35 | 2, 35 | 5, 07 | 2, 54 |
| 4000 | 17, 39 | 3, 48 | 2.10 | 4, 35 | 2, 35 | 4.97 | 2, 52 | 5, 80 | 2, 72 |
| 4500 | 19.57 | 3, 91 | 2.23 | 4.89 | 2, 50 | 5, 59 | 2, 67 | 6.52 | 2, 88 |
| 5000 | 21.74 | 4, 35 | 2, 35 | 5.43 | 2, 63 | 6, 21 | 2, 81 | 7, 25 | 3, 04 |
| 6000 | 26.09 | 5.22 | 2, 58 | 6.52 | 2, 88 | 7.45 | 3, 08 | 8, 70 | 3.33 |
| 7000 | 30.43 | 6, 09 | 2, 78 | 7, 61 | 3.11 | 8, 70 | 3.33 | 10.14 | 3.59 |
| 8000 | 34.78 | 6, 96 | 2, 98 | 8, 70 | 3.33 | 9, 94 | 3, 56 | 11, 59 | 3.84 |
| 9000 | 39.13 | 7, 83 | 3.16 | 9, 78 | 3, 53 | 11.18 | 3, 77 | 13.04 | 4, 08 |
| 10000 | 43.48 | 8, 70 | 3.33 | 10.87 | 3, 72 | 12.42 | 3, 98 | 14, 49 | 4.30 |
În plus, există un standard pentru secțiuni și diametre, care este distribuit în fire rotunde (în formă) necondiționate și compacte conductori de cabluri, fire, cabluri. Acești parametri sunt reglementați de GOST 22483-2012 .
Standardul acoperă cablurile din cupru (cupru de cupru), din sârmă de aluminiu fără acoperire metalică sau cu acoperire metalică.
Conductoarele de cabluri și aluminiu din cabluri și firele de așezare staționară sunt împărțite în clasele 1 și 2. Cablurile, cablurile de fixare staționare și staționare, unde este necesară o flexibilitate sporită la instalare, sunt împărțite în clase de la 3 la 6.
Clasă de clasificare pentru conductoare din cupru (cabluri) din cupru
| Secțiunea nominală a miezului, mm 2 | Diametrul maxim admisibil al firelor de cupru, mm | ||||
| un singur fir
(clasa 1) | naufragiat
(clasa 2) | naufragiat
(clasa 3) | naufragiat
(clasa 4) | flexibil
(clasele 5 și 6) |
|
| 0, 05 | - | - | - | 0, 35 | - |
| 0, 08 | - | - | - | 0, 42 | - |
| 0, 12 | - | - | - | 0, 55 | - |
| 0, 20 | - | - | - | 0, 65 | - |
| 0, 35 | - | - | - | 0.9 | - |
| 0.5 | 0.9 | 1.1 | 1.1 | 1.1 | 1.1 |
| 0, 75 | 1.0 | 1.2 | 1.2 | 1.3 | 1.3 |
| 1.0 | 1.2 | 1.4 | 1.5 | 1.5 | 1.5 |
| 1.2 | - | - | 1.6 | 1.6 | - |
| 1.3 | 1.5 | 1.7 | 1.8 | 1.8 | 1.8 |
| 2.0 | - | - | 1.9 | 2.0 | - |
| 2.5 | 1.9 | 2.2 | 2.4 | 2.5 | 2.6 |
| 3.0 | - | - | 2.5 | 2.6 | - |
| 4 | 2.4 | 2.7 | 2.8 | 3.0 | 3.2 |
| 5 | - | - | 3.0 | 3.2 | - |
| 6 | 2.9 | 3.3 | 3.9 | 4 | 3.9 |
| 8 | - | - | 4 | 4.2 | - |
| 10 | 3.7 | 4.2 | 4.7 | 5 | 5.1 |
| 16 | 4.6 | 5.3 | 6.1 | 6.1 | 6.3 |
| 25 | 5.7 | 6.6 | 7.8 | 7.8 | 7.8 |
| 35 | 6.7 | 7.9 | 9.1 | 9.1 | 9.2 |
| 50 | 7.8 | 9.1 | 11.6 | 11.6 | 11.0 |
| 70 | 9.4 | 11.0 | 13.7 | 13.7 | 13.1 |
| 95 | 11.0 | 12.9 | 15.0 | 15.0 | 15.1 |
| 120 | 12.4 | 14.5 | 17.1 | 17.2 | 17.0 |
| 150 | 13.8 | 16.2 | 18, 9 | 19.0 | 19.0 |
| 185 | - | 18.0 | 20.0 | 22.0 | 21.0 |
| 240 | - | 20.6 | 23.0 | 28.3 | 24, 0 |
| 300 | - | 23.1 | 26, 2 | 34.5 | 27, 0 |
| 400 | - | 26.1 | 34.8 | 47, 2 | 31.0 |
| 500 | - | 29.2 | 43.5 | - | 35.0 |
| 625 | - | 33, 0 | - | - | - |
| 630 | - | 33.2 | - | - | 39.0 |
| 800 | - | 37.6 | - | - | - |
| 1000 | - | 42.2 | - | - | - |
Pentru conductoarele și cablurile din aluminiu, GOST 22483-2012 furnizează de asemenea parametrii secțiunii transversale nominale a miezului, care corespunde diametrului corespunzător, în funcție de clasa miezului.
În plus, conform aceluiași GOST, aceste diametre pot fi utilizate pentru conductorul de cupru din clasa 1, dacă este necesar să se calculeze diametrul său minim.
Clasă de clasificare pentru conductoare din aluminiu (cabluri) din aluminiu
| Secțiunea nominală a miezului, mm 2 | Diametrul venei rotunde (aluminiu), mm | |||
| Clasa 1 | Clasa 2 | |||
| minim | maxim | minim | maxim | |
| 16 | 4.1 | 4.6 | 4.6 | 5.2 |
| 25 | 5.2 | 5.7 | 5.6 | 6.5 |
| 35 | 6.1 | 6.7 | 6.6 | 7.5 |
| 50 | 7.2 | 7.8 | 7.7 | 8 |
| 70 | 8.7 | 9.4 | 9.3 | 10.2 |
| 95 | 10.3 | 11.0 | 11.0 | 12, 0 |
| 120 | 11.6 | 12.4 | 12.5 | 13.5 |
| 150 | 12.9 | 13.8 | 13.9 | 15.0 |
| 185 | 14.5 | 15.4 | 15.5 | 16.8 |
| 240 | 16.7 | 17.6 | 17, 8 | 19.2 |
| 300 | 18.8 | 19.8 | 20.0 | 21.6 |
| 400 | - | - | 22.9 | 24.6 |
| 500 | - | - | 25, 7 | 27.6 |
| 625 | - | - | 29.0 | 32.0 |
| 630 | - | - | 29.3 | 32, 5 |
Recomandări suplimentare privind alegerea tipului de fire și cabluri pentru aranjarea rețelelor electrice într-un apartament și o casă sunt prezentate în următoarele articole:
- Ce cablu să utilizați pentru cablare în casă: recomandări pentru selecție
- Ce fel de cablu pentru a face cablare într-o casă din lemn: tipuri de cablu ne-combustibil și de instalare în condiții de siguranță
- Ce cablu să utilizați pentru cablare în apartament: o revizuire a cablurilor și alegerea celei mai bune opțiuni
Concluzii și video util pe această temă
Videoclipul de mai jos demonstrează un exemplu practic de definire a unei secțiuni a conductorului utilizând metode simple.
Vizionarea videoclipului este recomandată, deoarece informațiile clar prezentate vă ajută să măriți cunoștințele:
Lucrul cu firele electrice necesită întotdeauna o atitudine responsabilă în ceea ce privește calculul.
Prin urmare, un electrician de orice rang trebuie să cunoască metoda de calcul și să poată folosi tabelele tehnice existente. Astfel, nu numai economii substanțiale ale costurilor de instalare sunt realizate prin calcul precis, dar principalul lucru este că siguranța operațională a liniei de intrare este garantată .
Există ceva de completat sau aveți întrebări cu privire la definiția secțiunii de sârmă? Puteți lăsa comentarii cu privire la publicație, puteți participa la discuții și puteți împărtăși propria experiență în alegerea firelor pentru aranjarea rețelei electrice într-o casă sau un apartament. Formularul de comunicare se află în blocul inferior.